(57)【要約】正浸透溶媒精製システムにおける使用のための、駆動化合物及び当該駆動化合物を含む駆動溶液。駆動化合物は、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる線状のランダム、連続またはブロック分子鎖であってよく、供給溶媒との温度依存性親和性を有してよい。駆動化合物は、第１末端基及び第２末端基をさらに含んでいてよく、第１末端基及び第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される。駆動化合物は、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖であってもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸透流体精製のための駆動化合物であって、
少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、前記少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記駆動化合物。
【請求項２】
前記少なくとも１つのオキシドモノマーが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、請求項１に記載の駆動化合物。
【請求項３】
前記少なくとも１つのジオールモノマーが、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される、請求項１に記載の駆動化合物。
【請求項４】
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項１に記載の駆動化合物。
【請求項５】
エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項１に記載の駆動化合物。
【請求項６】
１００〜２５，０００の分子量を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項７】
２００〜５，０００の分子量を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項８】
５００〜３，５００の分子量を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項９】
８００〜２，８００の分子量を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項１０】
０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項１１】
０．０５〜５．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項１２】
０．１〜１．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項１３】
２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項１４】
３５℃〜１２５℃の曇点温度を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項１５】
４０℃〜８０℃の曇点温度を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項１６】
浸透流体精製のための駆動化合物であって、
少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、供給溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記駆動化合物。
【請求項１７】
３つ以上の分枝を有し、各分枝が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される１つ以上のエポキシドモノマーを含む、請求項１６に記載の駆動化合物。
【請求項１８】
３つ以上の分枝を有し、各分枝が、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される１つ以上のジオールモノマーを含む、請求項１６に記載の駆動化合物。
【請求項１９】
前記駆動化合物の調製のための出発化合物が、ビタミン及び糖アルコールからなる群から選択される、請求項１６に記載の駆動化合物。
【請求項２０】
前記駆動化合物の調製のための出発化合物が、ポリオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、ジトリメチロールプロパン、フロログルシノール、ソルビトール、ソルビタン、グルコース、フルクトース、及びメチルグルコシドからなる群から選択される、請求項１６に記載の駆動化合物。
【請求項２１】
前記駆動化合物の調製のための出発化合物が、アスコルビン酸、グリセロール、エリスリトール、トレイトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、フルクチトール、ガラクチトール、イジトール、イノシトール、マンニトール、ソルビトール、ボレミトール、イソマルト、マルチトール、及びラクチトールからなる群から選択される、請求項１６に記載の駆動化合物。
【請求項２２】
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項１６に記載の駆動化合物。
【請求項２３】
エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項１６に記載の駆動化合物。
【請求項２４】
１００〜２５，０００の分子量を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項２５】
２００〜５，０００の分子量を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項２６】
５００〜３，５００の分子量を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項２７】
８００〜２，８００の分子量を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項２８】
０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項２９】
０．０５〜５．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３０】
０．１〜１．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３１】
２０℃〜１００℃の曇点温度を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３２】
３５℃〜１２５℃の曇点温度を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３３】
４０℃〜８０℃の曇点温度を有する、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３４】
前記駆動化合物が、３アーム分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーであり、前記出発化合物が、グリセロールである、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３５】
前記駆動化合物が、３アーム分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーであり、前記出発化合物が、トリメチロールプロパンである、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３６】
前記駆動化合物が、４アーム分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーであり、前記出発化合物が、ペンタエリスリトールである、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３７】
前記駆動化合物が、６アーム分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーであり、前記出発化合物が、ソルビトールである、請求項２３に記載の駆動化合物。
【請求項３８】
浸透流体精製のための駆動溶液であって、請求項１〜３７のいずれかに記載の駆動化合物を含む、前記駆動溶液。
【請求項３９】
水を精製するためのシステムであって、
対象溶媒源と；
駆動化合物を含む駆動溶液と；
前記対象溶媒源から第１浸透圧を有する対象溶媒流を受け入れるための対象側、及び第２浸透圧を有する前記駆動溶液を受け入れるための駆動側を含む半透過性膜であって、希釈された駆動溶液流が、溶媒が前記半透過性膜を介して前記対象溶媒流から前記駆動側に通るときに生成される、前記半透過性膜とを含み；
前記駆動化合物が、少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、供給溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記システム。
【請求項４０】
前記希釈された駆動溶液流を加熱する第１熱交換器と；
前記希釈された駆動溶液流において前記駆動化合物を凝集させて凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成するように構成されているコアレッサーと；
２つ以上の非混和性液体または溶液を分離することができ、凝集された駆動化合物を前記凝集された二相流出物流から分離して、溶媒及び残存駆動化合物を含む溶媒リッチ流、ならびに前記凝集された駆動化合物及び溶媒を含む駆動化合物リッチ流を生成するように構成されている前記液相分離器と；
前記溶媒リッチ流を冷却して、冷却された単相溶媒リッチ流を生成するための第２熱交換器と；
前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を精製するための濾過モジュールと
をさらに含む、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記濾過モジュールが、ナノフィルタ、限外ろ過装置、及び逆浸透モジュールからなる群から選択される、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記少なくとも１つのオキシドモノマーが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４３】
前記少なくとも１つのジオールモノマーが、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４４】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４５】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４６】
前記駆動化合物が、１００〜２５，０００の分子量を有する、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４７】
前記駆動化合物が、０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４８】
前記駆動化合物が、２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、請求項３９に記載の駆動化合物。
【請求項４９】
溶液を精製するためのシステムであって、
対象溶媒源と；
駆動化合物を含む駆動溶液と；
前記対象溶媒源から第１浸透圧を有する対象溶媒流を受け入れるための対象側、及び第２浸透圧を有する前記駆動溶液を受け入れるための駆動側を含む半透過性膜であって、希釈された駆動溶液流が、溶媒が前記半透過性膜を介して前記対象溶媒流から前記駆動側に通るときに生成される、前記半透過性膜とを含み；
前記駆動化合物が、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、供給溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記システム。
【請求項５０】
前記希釈された駆動溶液流を加熱する第１熱交換器と；
前記希釈された駆動溶液流において前記駆動化合物を凝集させて凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成するように構成されているコアレッサーと；
２つ以上の非混和性液体または溶液を分離することができ、凝集された駆動化合物を前記凝集された二相流出物流から分離して、溶媒及び残存駆動化合物を含む溶媒リッチ流、ならびに前記凝集された駆動化合物及び溶媒を含む駆動化合物リッチ流を生成するように構成されている前記液相分離器と；
前記溶媒リッチ流を冷却して、冷却された単相溶媒リッチ流を生成するための第２熱交換器と；
前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を精製するための濾過モジュールと
をさらに含む、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記濾過モジュールが、ナノフィルタ、限外ろ過装置、及び逆浸透モジュールからなる群から選択される、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５２】
前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される１つ以上のエポキシドモノマーを含む、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５３】
前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される１つ以上のジオールモノマーを含む、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５４】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５５】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５６】
前記駆動化合物が、１００〜２５，０００の分子量を有する、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５７】
前記駆動化合物が、０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５８】
前記駆動化合物が、２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５９】
対象溶液を精製または処理するための方法であって：
対象側及び駆動側を有する半透過性膜を提供することと；
溶媒を含み第１浸透圧を有する対象溶液を付与することと；
駆動化合物を含み第２浸透圧を有する駆動溶液を提供することであって、前記駆動化合物が、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、供給溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記提供することと；
前記溶媒を前記対象側から前記半透過性膜を通して輸送させて、前記半透過性膜の前記駆動側において希釈駆動溶液を生成することと；
前記希釈された駆動溶液を加熱して相分離を開始し、駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む二相流出物流を生成することと；
前記駆動化合物を前記希釈された駆動溶液において凝集させて、凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成することと；
前記凝集された駆動化合物を前記希釈された駆動溶液から分離して、残存駆動化合物及び溶媒を含む溶媒リッチ流、ならびに凝集された駆動化合物及び溶媒を含む溶質リッチ流を生成することと；
前記溶媒リッチ流を冷却して、前記残存駆動化合物を含む冷却された単相溶媒リッチ流を生成することと；
前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して、残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を生成することと
を含む、前記方法。
【請求項６０】
前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される１つ以上のエポキシドモノマーを含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される１つ以上のジオールモノマーを含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項５９に記載の方法。
【請求項６３】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項５９に記載の方法。
【請求項６４】
前記駆動化合物が、１００〜２５，０００の分子量を有する、請求項５９に記載の方法。
【請求項６５】
前記駆動化合物が、０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項５９に記載の方法。
【請求項６６】
前記駆動化合物が、２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、請求項５９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
この出願は、全ての目的で全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年８月２２日に出願された、「Ｏｓｍｏｔｉｃ  Ｆｌｕｉｄ  Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｒａｗ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」を発明の名称とする米国仮特許出願第６２／４９４，８４１号からの優先権を主張する。
【０００２】
［技術分野］
本開示は、浸透流体精製のための熱感受性駆動化合物を使用した、海水、半塩水、廃水、工業用水、製造水及び／または汚染水の精製、汚染除去、または脱塩を対象とする。本開示は、溶質が浸透プロセスによって溶媒から分離、濃縮または回収される無機、有機、イオン性、及び／またはポリマー性流体または溶液の正浸透用の駆動化合物をさらに対象とする。
【背景技術】
【０００３】
流体精製及び処理は、産業用途において広く使用されている。流体精製に好適な流体は、溶解固形物（溶質）及び液体成分（溶媒）の両方を有し、また、懸濁された固体粒子を含有することがある溶液を含み得る。流体は、無機、有機、イオン性、及び／もしくはポリマー性の溶液、またはこれらの混合物であってよい。流体中の溶質が、その産業的及び消費者価値のために求められることが多いが、多くの場合溶媒が使用の生成物である。産業及び社会が保護及び環境問題をますます意識するようになっており、溶質及び溶媒の両方をコスト及びエネルギー効率的に分離、濃縮及び回収することは、重要な分野である。
【０００４】
１つの有効な流体精製／処理プロセスは、浸透プロセスであり、そこでは溶質及び／または溶媒の分離、濃縮及び回収が浸透プロセスによって実施される。流体精製のための浸透プロセスには、正浸透プロセスがある。正浸透プロセスにおいて、溶媒は、半透過性膜を通って当該膜の対象溶液側から駆動溶液側に輸送される。対象溶液の浸透圧よりも高い浸透圧を有する駆動溶液は、膜の駆動溶液側に提供される。正浸透プロセスは、自然現象が関与しており、エネルギー消費を必要としない。膜の低浸透圧の対象溶液側から膜の高浸透圧の駆動溶液側への溶媒の輸送は、浸透圧における平衡に達するまで継続される。正浸透プロセスは、将来の水不足の可能性、及び、これに対応しての、コスト効果の高い流体精製技術の需要の増加に起因して興味を引いている。海水、半塩水または他の場合には汚染水は、溶解塩及び他の汚染物質（溶質）を拒絶する半透過性膜を通して水（溶媒）を、駆動溶液の浸透圧を使用して当該膜を通して溶媒を引き抜くことにより輸送させることによって精製され得る。
【０００５】
少なくともいくつかの場合において、理想的な駆動溶質は、高い流束、低い逆溶質拡散、及び容易な再生を特徴とする。さらに、理想的な駆動溶質は、少なくともいくつかの場合において、標準の操作温度及び圧力で安定であり、化学的に不活性であり、生物学的に安全でありかつ環境に優しくあるべきである。少なくともいくつかの場合において、理想的な駆動溶質は、熱感受性オリゴマーまたはポリマーであり得、これは、廃熱を使用して溶媒成分から当該オリゴマーまたはポリマーを分離することができると同時に、駆動溶液は再使用され得る。駆動溶液はまた、水精製用途に固有の健康及び安全性を考慮した、天然化合物、「環境に優しい素材」、ならびに／または環境に優しい化学によって生成される化合物であり得る。
【０００６】
Ｃｈａｋｒａｂａｒｔｉの米国特許第５，６７９，５２４号には、ポリマーの水への温度依存性溶解度を使用して、液／液分離プロセスにおいて脱塩を達成することが記載されている。開示されているプロセスでは、非イオン性界面活性剤が、直接浸透プロセスにおいて塩を水から分離する試みで海水と混合される。しかしながら、塩の分割、及び生成物である水の収率は、少なくともいくつかの場合において、望ましくないことに低いことがある。
【０００７】
Ｉｙｅｒの米国特許第８，０２１，５５３号には、逆行性の可溶性ポリマー溶質と、得られた溶質ミセルを生成物である水から分離及び回収するためのナノフィルタとを使用するシステムが記載されている。Ｉｙｅｒは、疎水性及び親水性の両方の成分を有する駆動溶質を特定している。Ｉｙｅｒはまた、ナノフィルタにおいて沈殿した（または相分離した）駆動溶質を収集し、ナノフィルタの逆流洗浄により溶質を回収することによる溶質のセミバッチ回収も開示している。かかるアプローチは、膜への高い固体負荷及びナノ濾過ステップにおいて達成される結果としての低い流束に起因して、実現困難であり得る。
【０００８】
Ｋｉｍ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１２／０１８０９１９号には、温度感受性オリゴマー化合物を含む、正浸透のための駆動溶質が開示されている。温度感受性オリゴマー化合物は、Ｎ−イソプロピルアミド（ＮＩＰＡＭ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド（ＤＥＡＡＭ）、Ｎ−ビニルカプロラクタム（ＶＣＬ）、及びこれらの組み合わせから選択されるモノマーから誘導される構造単位を含み得る。
【０００９】
Ｊｕｎｇ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１３／０２４０４４４号には、温度感受性オリゴマーを有する第１繰り返し単位と、イオン性部位及びそのイオン性部位への対イオンを有する第２繰り返し単位とを含む感熱性コポリマーが開示されている。イオン性部位を有する第２繰り返し単位の共重合は浸透圧を改良するが、開示されているコポリマーは、例えば海水の脱塩のための水処理に十分に高い浸透圧及び高い水流束を保有していない場合がある。
【００１０】
Ｈａｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１４／０２１７０２６号には、両性イオン性モノマー及び温度感受性モノマーを架橋及び重合することからなる、浸透溶質のためのポリマーヒドロゲルを製造する方法が開示されている。開示されているようなポリマーヒドロゲルは、駆動溶質の逆拡散を低減することが予期されるが、かかるポリマーヒドロゲル駆動溶質からの水の流束は低く、当該ヒドロゲルの長期安定性は、実用用途を制限する深刻な問題である。
【００１１】
Ｊｕｎｇ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許出願公開第２０１５／００６０３６１号には、イオン性部位及びその対イオンを有するアミノ酸繰り返し単位を含む駆動溶質が開示されている。開示されている駆動溶液は、環境に優しく、また、毒性レベルが比較的低いという利点を有する。しかしながら、高温での駆動溶質の安定性、半透過性膜を通しての水の流束及び逆溶質拡散が改良される必要がある。
【００１２】
Ｃａｒｍｉｇｎａｎｉ、Ｓｉｔｋｉｅｗｉｔｚ、及びＷｅｂｌｅｙの米国特許第９，２１６，９１７号には、正浸透水精製または脱塩のためのシステム及びプロセスであって、希釈された駆動溶液流が加熱され、凝集され、冷却されて、冷却された単相の水に富む流れを生成し、次いで、これがさらに精製されて、水生成物流を生成する、上記システム及びプロセスが記載されている。
【００１３】
Ｆｕｃｈｉｇａｍｉ  ｅｔ．  ａｌ．のＷＯ２０１５／１５６４０４には、曇点を有し、加熱されたときに凝集するように設計されている温度感受性吸収剤が記載されている。この温度感受性吸収剤は、少なくとも疎水性部分及び親水性部分を含んでおり、また、グリセロール骨格をその基本骨格として有し、かつ、エチレンオキシド基、ならびにプロピレンオキシド及び／またはブチレンオキシドを含む基を含むブロックコポリマーである。代替的には、温度感受性吸収剤は、トリメチロールプロパン骨格をその基本骨格として有し、エチレンオキシド及びブチレンオキシドを含むブロックコポリマーである。
【００１４】
ＷＯ２０１６／０２７８６５には、３ステッププロセス及び熱相変化型のポリマーを使用した溶媒分離システム及び方法が記載されている。熱相変化型のポリマーは、３００〜１０，０００の分子量を有する線状ポリマーである。より詳細には、熱相変化型のポリマーは、末端ヒドロキシル基、アルキル基、フェニル基、アリル基の１つ以上を有するエチレンオキシド及びプロピレンオキシドのコポリマーである。
【発明の概要】
【００１５】
改良された流体精製／処理システム及びプロセス、特に、正浸透システム及びプロセスにおいて使用され得る改良された駆動化合物及び溶液が必要とされている。改良された駆動化合物の望ましい特性として、高い流束、低い逆溶質拡散、容易な再生、物理的及び化学的安定性を示すこと、ならびに安全かつ環境に優しいことを挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本出願の実施形態を、添付の図を参照して、例としてのみ記載する。
【００１７】
【図１】本開示の例としての実施形態による、例示的な正浸透システム、デバイス、及びプロセスを示す図である。
【００１８】
【図２】本開示の例としての実施形態による、例示的な塩及びポリマー溶液ならびに模擬海水（Ｉｎｓｔａｎｔ  Ｏｃｅａｎ）の浸透圧測定を示す図である。
【００１９】
【図３】本開示の例示的実施形態による、ＴＬ−１１８０の溶液に相当する線状ランダムコポリマーの浸透圧測定を示す図である。
【００２０】
【図４】本開示の例示的実施形態による、実施例１１の駆動化合物の相図を示す図である。
【００２１】
【図５】本開示の例示的実施形態による、本開示の駆動化合物を使用して正浸透プロセスによって対象溶液を精製または処理する方法を説明するフローチャートである。
【００２２】
種々の態様が、図に示されている配置及び手段に限定されないことが認識されるべきである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［詳細な説明］
図の簡潔性及び明確性のために、適宜、参照番号が、対応するまたは類似する要素を示すために異なる図の間で繰り返されていることが認識されよう。また、本明細書に記載されている実施形態の全体の理解を提供するために多くの具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本明細書に記載されている実施形態は、これらの具体的な詳細によらずに実行され得ることが当業者によって理解されよう。他の場合において、方法、手順、及び構成要素は、記載されている関係する関連特徴を曖昧にしないように詳細には記載されていない。また、詳細な説明は、本明細書に記載されている実施形態の範囲を限定すると見なされてはならない。図は必ずしも原寸に比例しているわけではなく、ある特定の部の比率が、本開示の詳細及び特徴をより良好に示すために誇張されている。
【００２４】
この開示全体を通して適用されるいくつかの定義が、ここに提示される。「連結されている」という用語は、直接的、または構成要素を介在して間接的であるかによらず、接続されているとして定義され、必ずしも物理的接続に限定されない。「流体的に連結されている」という用語は、直接的、または構成要素を介在して間接的のいずれかで、接続されているとして定義され、かかる接続は、必ずしも物理的接続に限定されず、そう記載されている構成要素間の溶液、分散液、混合物または他の流体の移動に対応する接続である。かかる接続は、対象が永久に接続されるまたは可逆的に接続されるようになされ得る。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、この開示において互換的に使用される。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、そう記載されているものを含むが必ずしもそれに限定されないことを意味する。
【００２５】
本明細書において使用されているとき、「精製する」、「精製される」、または「精製」という用語は、これらの種々の形態において、少なくとも、純度の漸進的増加及び／または溶質濃度もしくは汚染物質濃度の漸進的減少を有する、水などの溶媒を生成する１つ以上のプロセスを指す。そのため、「精製する」、「精製されている」、または「精製」という用語は、必ずしも、特定の純度または特定の溶質濃度を有する溶媒の生成を指すのではなく、むしろ、これらの用語は、本開示の方法及び技術から得られる、少なくとも、純度の漸進的増加及び／または溶質濃度もしくは汚染物質濃度の漸進的減少を有する溶媒の生成を指すのに使用される。
【００２６】
本明細書において使用されているとき、「流れ」という用語は、その種々の形態において、「対象流」という用語における使用を含めて、本開示の装置またはシステムの部分または構成要素において流動または受容され得る溶液を指し、連続流で装置もしくはシステムまたはその部分内に導入される溶液に限定されず、むしろ、ある期間にわたって装置またはシステムにおいて受容される溶液、例えば、一連のバッチプロセスにおいて用いられ得るものも含み得る。
【００２７】
本開示は、駆動化合物を有する、改良された浸透流体精製システム及びプロセスを提供する。本開示の少なくとも１つの態様によると、正浸透のための線状構造及び／または分枝状構造を有する駆動化合物が提供される。本開示のプロセスは、半透過性膜、及び溶媒を含み半透過性膜の対象側において第１浸透圧を有する対象溶液を付与することと、駆動溶質を含み半透過性膜の駆動側において第２浸透圧を有する駆動溶液を付与することとを含み得る。溶媒が対象側から半透過性膜を通って輸送されて、半透過性膜の駆動側において希釈駆動溶液を生成し得る。希釈された駆動溶液は十分に加熱されて相分離を開始し、駆動化合物を含有する駆動溶質溶液の液相及び水の液相を含む二相流出物流を生成し得る。駆動化合物は、希釈された駆動溶液において凝集することが許容されて、凝集された駆動溶質の液相及び水の液相を含む凝集された二相流出物流を生成する。凝集された駆動溶質は、希釈された駆動溶液から分離され、残存駆動溶質及び溶媒を含む溶媒リッチ流、ならびに凝集された駆動溶質及び溶媒を含む溶質リッチ流を生成する。溶媒リッチ流は冷却されて、残存駆動溶質を含む冷却された単相溶媒リッチ流を生成する。残存駆動溶質は、冷却された単相溶媒リッチ流から分離され、残存駆動溶質流及び精製された溶媒生成物流を生成する。非限定例として、溶媒は水であり得、本開示の正浸透水処理システム及びプロセスが実施されて、海水、半塩水、工業廃水及び都市下水、汚染水などを処理することができる。
【００２８】
正浸透水精製または脱塩のための本開示システム及びプロセスは、加熱によって相分離を開始する。得られる分散された二相系は、コアレッサーを使用して集められ、溶質のバルクは、相分離器を使用して回収される。最終的に、得られる水リッチ流は、冷却されて、あらゆる残存する分散された溶質及び単相流を溶解し、または、低溶質濃度で、最終の連続的な濾過処理のためのフィルタ（例えば、ナノフィルタ）に送られる。ナノフィルタは、サイズまたは構造に基づいて溶質分子を拒絶するように選択され、理想的には、溶解塩の大部分を通す。溶質不含水のフィルタ透過物は、プロセス生成物である。本開示の少なくとも１つの態様によると、正浸透水精製または脱塩のための本開示システム及びプロセスは、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第９，２１６，９１７号に記載されているシステム及びデバイスの特徴及び要素を含み得る。
【００２９】
図１は、本開示の例示的な実施形態による、本開示の駆動化合物及び駆動溶液と共に使用され得る正浸透プロセス、デバイス、及びシステムを示す。半塩水源流１は、正浸透モジュール３における半透過性膜の対象側に供給される。駆動溶液流１８は、正浸透モジュール３における半透過性膜の駆動側に供給される。半塩水源流１の浸透圧は、駆動溶液流１８の浸透圧未満である。この圧力差により半塩水源流１から水を駆動して半透過性膜を透過させ、結果として、希釈駆動溶液流５及び塩水流２を生じさせる。
【００３０】
希釈駆動溶液流５は、相分離を開始して希釈駆動溶液流５を溶質で過飽和するのに十分に温度を増加させる熱交換器ネットワーク４を通過する。熱交換器ネットワーク４は、希釈駆動溶液５の温度を増加させる直列または並列に構成された１つ以上の熱交換器を含むことができる。熱交換器ネットワーク４から流出物として出る希釈駆動溶液流１９の温度は、二相流出物を作り出すのに十分である。
【００３１】
熱交換器ネットワーク４を出る二相駆動溶液流出物流１９は、温度制御されたコアレッサー６に供給されて、熱交換器ネットワーク４において小さな溶質リッチ液滴を凝集させる。コアレッサー６は、後の相分離器プロセス８において分離するのに十分に大きい溶質リッチ滴を集合させるように設計されている。例示的な実施形態において、コアレッサー６は、１０μｍ超、好ましくは２５μｍ超、より好ましくは５０μｍ超まで、溶質リッチ滴を集合させるように設計されている。コアレッサー６を通過する二相流の流れによって引き起こされる圧力降下は、ナノフィルタを通過する二相流の流れによって引き起こされる圧力降下よりも大幅に低い。コアレッサー６の使用は、セミバッチ操作において必要とされるさらなる複雑さ及び逆流洗浄を排除する。
【００３２】
コアレッサー６はまた、駆動溶質を凝集させるための疎水性コアレッシング要素を含む頂部と、水の集合のための親水性コアレッシング要素を含む底部とに分離されていてもよい。疎水性コアレッシング要素の疎水性度及び親水性コアレッシング要素の親水性度は、駆動溶質の特定の凝集度が１０μｍ超に達するように選択される。例示的な実施形態において、疎水性コアレッシング要素の疎水性度及び親水性コアレッシング要素の親水性度は、駆動溶質を１０μｍ超まで凝集させるように選択される。
【００３３】
コアレッサー流出物流７は、コアレッサー６からの溶質リッチ滴が蓄積される液相分離器８に供給される。液相分離器８は、２つ以上の非混和性液体または溶液を分離するように設計されている。より詳細には、液相分離器８は、溶質を水から分離し、連続的な溶質リッチ流１０及び連続的な水リッチ流９を生成するように設計されている。液相分離器８は、温度制御された重力相分離器、遠心分離機、液体遠心分離機または同様のデバイスであってよい。本開示の一実施形態において、液相分離器８は、温度制御された重力相分離器である。例示的な実施形態において、コアレッサー６及び液相分離器８の動作温度は、１５０℃未満で維持される。他の場合において、コアレッサー６及び液相分離器８の動作温度は、液相分離器８から流出物として出る水リッチ流９の特定の溶質濃度及び浸透圧を達成するように１００℃未満または８０℃未満に維持され得る。例示的な実施形態において、コアレッサー６及び液相分離器８の動作温度は、水リッチ流９中の溶質濃度が、溶液中の溶質の重量基準で５％未満、２％未満または１％未満を達成するように選択される。
【００３４】
例示的な実施形態において、液相分離器８は、溶質リッチ流１０中の溶質を、溶液中の溶質の重量基準で６０％超、８０％超または９０％超の濃度まで濃縮するように設計されている。流出物として液相分離器８を出る溶質リッチ流１０は、熱交換器１６において冷却される。相分離器８から流出物として出る水リッチ流９も熱交換器１１によって冷却されて、残存溶質を再溶解させ、また、単相の冷却された水リッチ流１２を作り出す。冷却された水リッチ流１２は、半透過性膜を含むナノフィルタ１３、限外ろ過装置、もしくは逆浸透モジュール、または、生成物である水から残存溶質を分離するのに使用される同様のデバイスに供給される単相流である。ナノフィルタ１３は、サイズまたは構造に基づいて溶質分子を拒絶するように選択され、理想的には、溶解塩の大部分を通す。ナノフィルタ１３、限外ろ過装置、逆浸透モジュールまたは同様のデバイスにおける最終の濾過ステップは、単相の冷却された水リッチ流１２における残存溶質の回収のためのみに使用される。溶質が単相の冷却された水リッチ流１２に再溶解されることで、ナノフィルタ１３を横断しての圧力降下を最小にし、操作を簡略化する。溶質不含水のフィルタ透過物１４が、プロセス生成物である。
【００３５】
ナノフィルタ１３を出る溶質リッチ流１５は、混合器１７において、熱交換器１６を出る冷却された溶質リッチ流１０と合わされて、合わされた溶質リッチ流１８（すなわち、上記の駆動溶液流１８）を作り出す。混合器１７が使用されることで、得られる合わされた溶質リッチ流１８に溶質を完全に溶解させる。合わされた溶質リッチ流１８は、正浸透モジュール３に供給されて、供給源流１を連続的に精製または脱塩する。流出物として相分離器８を出る溶質リッチ流１０は、合わされた溶質リッチ流１８の温度を十分に低く維持し、かつ、正浸透モジュール３に入る合わされた溶質リッチ流１８への溶質の完全な可溶性を付与する特定の温度まで熱交換器１６において冷却される。
【００３６】
図１の例示的な実施形態において、コアレッサー６及び／または相分離器８は、さらなる外部熱源（図示せず）によって動作温度まで加熱され得る。
【００３７】
図１の別の例示的な実施形態において、コアレッサー６及び相分離器８は、１つの物理的デバイス中に組み合わされる。代替的には、熱交換器ネットワーク４の表面領域、及び熱交換器ネットワーク４と相分離器８との間の配管が、コアレッサー６の代わりに使用され得る。
【００３８】
駆動化合物は、無機、有機、イオン性、ポリマー性化合物、またはそれらの任意の組み合わせであってよい。より詳細には、駆動化合物は、温度感受性の無機、有機、イオン性、ポリマー性化合物、またはそれらの任意の組み合わせであってよい。少なくともいくつかの場合において、好適な駆動溶質は、希釈された駆動溶液の相転移温度を超えて加熱される際に対象溶媒リッチ層と駆動化合物リッチ層とに分離する温度感受性の有機、オリゴマー性、ポリマー性化合物であってよい。対象溶媒リッチ層及び駆動化合物リッチ層の密度の差異化に応じて、対象溶媒リッチ層は、収容容器の頂部に浮遊するか、または、底部に沈み、容易に分離し得る。相分離プロセスは、希釈された駆動化合物溶液を濃縮することによりその浸透圧を大幅に増加させて、濃縮された駆動溶液が正浸透プロセスにおいて半透過性膜を通して対象溶媒を駆動得るようにする。
【００３９】
本開示の少なくとも１つの態様によると、駆動溶質は、温度感受性オリゴマーまたはポリマーであってよい。かかる場合において、温度感受性ポリマーは、線状、連続、ブロック、分枝状、グラフト、勾配、星形、樹状オリゴマーもしくはコポリマー、またはこれらの任意の組み合わせであってよい。少なくともいくつかの場合において、温度感受性ポリマーは、ホモポリマー、線状ランダムもしくはブロックコポリマー、分枝状ランダムもしくはブロックコポリマー、またはこれらの任意の組み合わせであってよい。温度感受性ポリマーの組成、構造、及び構成は、その浸透圧及び流束を最適化し、逆拡散、ならびに分離された対象溶媒流中の駆動化合物の残存量を最小にするように設計され得る。好ましくは、温度感受性駆動溶質の出発化合物及び繰り返し単位は、駆動溶質が、確実に、ヒト、動物、及び海洋生物に毒性でないように、環境に優しい化合物及び天然化合物から選択され得る。
【００４０】
本開示の少なくとも１つの態様によると、温度感受性駆動化合物は、線状のランダム及び／またはブロックポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドオリゴマーまたはポリマーであってよい。少なくともいくつかの場合において、温度感受性ポリマーは、線状のランダム及び／またはブロックポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド−ポリブチレンオキシドコポリマーであってよい。組成及びモノマー比は、逆拡散、ならびに、分離された対象溶媒流における駆動化合物の残存量を最小にしながら、浸透圧及び流束を最適化するように選択され得る。駆動化合物の末端基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、及び他のアリール基によってキャッピングされていてよい。
【００４１】
本開示の少なくとも１つの態様によると、温度感受性駆動化合物は、分枝状のランダム及び／またはブロックポリエチレンオキシド−プロピレンオキシドオリゴマーまたはポリマーであってよい。少なくともいくつかの場合において、温度感受性駆動化合物は、分枝状のランダム及び／またはブロックポリエチレンオキシド−プロピレンオキシド−ブチレンオキシドオリゴマーまたはコポリマーであってよい。分枝状構造及び構成は、線状ポリマーと比較して、正浸透膜を通しての、ならびにナノ濾過及び逆浸透（ＲＯ）膜を通しての逆溶質拡散の低減の有意な改良を示している。同様に、分枝状ポリマーの末端基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、及び他のアリール基によってキャッピングされていてよい。
【００４２】
本開示の少なくとも１つの態様によると、温度感受性化合物を含む駆動溶液は、対象流体の浸透圧よりも高い浸透圧を示し、これにより、半透過性膜を通しての対象流体からの溶媒の移動または駆動溶液及び対象溶液の混合物中での溶媒の再分配が可能になる。温度感受性駆動化合物と溶媒との間の親和性は、駆動化合物及び溶媒を含む溶液が加熱または冷却されるにつれて弱くなり、結果として相分離または沈殿が生じ、これにより、有効な流体精製及び処理のための手段を付与する。
【００４３】
本開示の駆動溶液及び温度感受性駆動化合物は、温度感受性駆動化合物を使用して加熱または冷却された水溶液を集合させることによる正浸透プロセスによる真水の精製及び廃水の処理に使用され得る。温度感受性駆動化合物は、溶質リッチ相及び溶媒リッチ相への相分離を容易にする曇点を有し得る。少なくともいくつかの場合において、水の精製及び／または廃水処理のためのデバイスは、本開示の駆動溶液及び温度感受性駆動化合物を含んでいてよい。
【００４４】
少なくともいくつかの場合において、温度感受性駆動化合物は、以下の一般式
Ｒ１−Ａ−Ｒ２    （式１−１）
によって表される線状のランダム、連続、及び／またはブロックオリゴマーまたはポリマーであってよい。
【００４５】
式中、Ａは、統計的にランダム、連続、及び／またはブロック構造を有するオリゴマーまたはポリマーセグメントであり、Ｒ１及びＲ２は、水素、ヒドロキシル、カルボン酸、アミン、アリル、フェニル、及び置換または非置換のＣ１〜Ｃ１４アルキル基の末端基である。
【００４６】
構造要素Ａは、エポキシド、及び、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキソラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどを含めた環状エーテルのオリゴマー、ホモポリマー、ならびにコポリマーであってよい。同様に、構造要素Ａは、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、置換ジオール、例えば、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール及びネオペンチルグリコール、芳香族ジオール、例えば、レゾルシノール及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールなどを含むジオールのオリゴマー、ホモポリマー、及びコポリマーであってもよい。
【００４７】
少なくともいくつかの場合において、構造要素Ａは、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドを含み得、温度感受性駆動化合物は、式
【化１】
2019529077.tif 000003
によって表され得る。
【００４８】
式中、末端基Ｒ１及びＲ２は、ヒドロキシル基であり、当該式は
【化２】
2019529077.tif 000004
となる。
【００４９】
少なくともいくつかの場合において、温度感受性駆動化合物は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの線状のランダム、連続、及び／またはブロックコポリマーであってよく、以下の式
【化３】
2019529077.tif 000005
によって表され得る。
【００５０】
式中、Ｒ１及びＲ２は、水素、ヒドロキシル、カルボン酸、アミン、アリル、フェニル、及び置換または非置換のＣ１〜Ｃ１４アルキル基からなる群から選択される末端基である。
【００５１】
少なくともいくつかの場合において、温度感受性駆動化合物は、一般式
【化４】
2019529077.tif 000006
によって表され得る分枝状のランダム、連続、及び／またはブロックコポリマーであってよい。
【００５２】
式中、Ｓは、モノマー、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどと反応する出発化合物であり；Ａ１、Ａ２、Ａ３、及びＡｎは、分枝状要素であり、それぞれ、ランダム、連続、及び／またはブロック構造自体であってよく；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲｎは、水素原子、ヒドロキシル、カルボン酸、アミン、アリル、フェニル、及び置換または非置換のＣ１〜Ｃ１４アルキル基の末端基である。
【００５３】
分枝状温度感受性駆動化合物の調製に好適な出発化合物Ｓは、分子構造において３以上の官能価を有しており、限定されないが、ポリオール、ポリアミン、ポリカルボン酸などを挙げることができる。出発化合物自体は、線状構造または環構造を有していてよく、疎水性または親水性であってよく、可撓性または剛性であり、流束を最適化し、かつ、逆溶質拡散を最小にし得る。いくつかの場合において、出発化合物は、ポリオール、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、ジトリメチロールプロパン、フロログルシノール、ソルビトール、ソルビタン、グルコース、フルクトース、及びメチルグルコシドであってよい。携帯用水、海水脱塩、及び環境に優しい流体処理システムのために、好ましい出発化合物は、環境に優しい物質または天然化合物であり、より好ましくは、食品グレードの化合物であり、限定されないが、ビタミン、例えば、アスコルビン酸及び糖アルコールが挙げられる。好適な糖アルコールとして、限定されないが、３アーム分枝状駆動化合物の調製のためのグリセロール；４アーム分枝状駆動化合物の調製のためのエリスリトール及びトレイトール；５アーム分枝状駆動化合物の調製のためのアラビトール、リビトール、及びキシリトール；６アーム分枝状駆動化合物の調製のためのフクチトール、ガラクチトール、イジトール、イノシトール、マンニトール、及びソルビトール；ならびに７アーム以上の分枝状の駆動化合物の調製のためのボレミトール、イソマルト、マルチトール、ラクチトールを挙げることができる。
【００５４】
式２−１における構造要素Ａ１、Ａ２、Ａ３、及びＡｎは、エポキシド、及び、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン（ｏｅｘｔａｎｅ）、ジオキソラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどを含めた環状エーテルのオリゴマー、ホモポリマー、ならびにコポリマーからなる群から選択され得る。同様に、式２−１における構造要素Ａ１、Ａ２、Ａ３、及びＡｎは、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、置換ジオール、例えば、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール及びネオペンチルグリコール、芳香族ジオール、例えば、レゾルシノール及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールなどを含むジオールのオリゴマー、ホモポリマー、ならびにコポリマーであってもよい。構造要素は、それぞれ、同じまたは異なる組成、分子量、鎖長、及び分子構成を有し得る。
【００５５】
最も簡単な分枝状温度感受性駆動化合物は、３アームオリゴマーまたはポリマーである。以下の化学式２−２及び化学式２−３は、出発化合物としてグリセロール及びトリメチロールプロパンを用いた３アーム分枝状オリゴマー及びポリマーを示す。
【化５】
2019529077.tif 000007
【００５６】
加えて、分枝状温度感受性駆動化合物は、４アームオリゴマーまたはポリマーであってよい。例えば、少なくともいくつかの場合において、出発化合物は、ペンタエリスリトールであってよく、対応する４アーム温度感受性ポリマーが、以下の式において示される構造を有する。
【化６】
2019529077.tif 000008
【００５７】
さらに、６アーム構造を有する分枝状温度感受性駆動化合物が合成され得る。より多くのアーム数に加えて、出発化合物は、環境に優しい物質及び／または天然化合物であるというさらなる利点を有し得、容易に入手可能な糖アルコール、例えばソルビトールから選択され得る。かかる例示的な６アーム温度感受性オリゴマーまたはポリマーは、以下の式によって表され得る。
【化７】
2019529077.tif 000009
【００５８】
本開示のオリゴマーまたはポリマー駆動化合物は、実験室用及び／または工業用バッチ反応器において合成されてよい。少なくともいくつかの場合において、線状／分枝状ランダムまたは連続エチレンオキシド−プロピレンオキシドオリゴマーまたはポリマーは、加圧されたエチレンオキシド及びプロピレンオキシドをステンレス鋼反応器内に供給することによって調製され得る。水酸化ナトリウムなどの強塩基が、開環重合を誘発する触媒として使用され得、反応温度は、１２０〜１７５℃の間に維持され得る。反応の終了の際、得られたオリゴマーまたはポリマーが冷却、中和、または濾過されて、不純物を除去し得る。代替的には、線状／分枝状ブロックエチレンオキシド−プロピレンオキシドオリゴマーまたはポリマーは、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドのいずれかであってよい第１反応体をバッチ反応器内に供給することによって調製され得る。第１反応体の開環反応の終了の際、第２反応体が次いで反応器内に注入され、連鎖成長プロセスを継続させることができる。得られたエチレンオキシド−プロピレンオキシドブロックコポリマーは、冷却、中和、及び濾過されて、不純物を除去し得る。
【００５９】
本開示の駆動化合物は、種々の数及びオーダーのモノマーからなっていてよく、これは所要の溶液特性に影響する。本開示の駆動化合物の浸透圧、曇点温度、分子量、分子構造及び構成は、種々のモノマー単位及び／または化学的要素を付加するまたは差し引くことによって調整され得る。
【００６０】
分枝状温度感受性駆動ポリマーは、３つ以上の分枝、または３つ以上のアームを有するべきであり、これにより、半透過性正浸透膜、逆浸透膜、及びナノ濾過膜の開口孔によって有効に捕捉または保持されることが可能になり、結果として、低い逆溶質拡散を生じさせる。アームの長さ及び構造に応じて、分枝状ポリマーは、同等の分子量の線状ポリマーと比較して低い粘度を示して、さらに、分子拡散性を向上させ、かつ、流束を増加させ得る。
【００６１】
本開示の駆動溶質は、温度感受性の性質を有し得る。温度変化への暴露、例えば加熱または冷却の際、溶液は、相分離を経て、溶質リッチ相及び溶媒リッチ相を形成することができる。駆動溶液は、意図される用途に応じて、上部臨界溶液温度（ＵＣＳＴ）及び下部臨界溶液温度（ＬＣＳＴ）型の相図を有していてよい。ＵＣＳＴ相図において、溶液は、上部臨界溶液温度を有し、初期の均一な溶液相が相分離温度未満で分離する。一方で、ＬＣＳＴ相挙動を示す溶液は、下部臨界溶液温度を有し、初期の均一な溶液相が相分離温度を超える温度で分離する。二成分系において、ＬＣＳＴ溶液は、まず、臨界温度をわずかに超える温度において、溶質リッチ相及び溶媒リッチ相の小さなドメインに分離される。温度がさらに上昇する及び／または相分離時間がさらに長くなると、当該小さなドメインが一緒に合体して、マイクロ〜ミリメートルサイズの大きなドメインを形成する。密度差に応じて、重い相が底部に沈む一方で、軽い相が頂部に浮遊し、これにより、２つの異なる層を形成する。この溶質及び溶媒分離プロセスは、熱力学的現象及び運動プロセスの両方であることが認識されるべきである。熱的相分離の流体処理プロセスの最適な設計は、熱力学と動力学との間の関係の全体的な理解なくしては達成され得ない。
【００６２】
溶質リッチ相及び溶媒リッチ相は、異なる屈折率を典型的には示すため、二成分系における相分離の開始は、可視光波長の範囲で特徴的な寸法を有するドメインによる光の散乱に起因する曇りの出現によって検出され得る。溶液が曇る温度は、温度感受性化合物の曇点とされる。
【００６３】
少なくともいくつかの場合において、温度感受性化合物は、ＬＣＳＴ型の相図を有する。曇点及び相分離温度に応じて、半透過性膜を出る希釈された駆動化合物溶液は、室温以下で溶質リッチ相及び溶媒リッチ相に分離し得る。曇点が低い駆動溶液は、電気的及び熱的エネルギーの消費を減らすが、かかる駆動化合物及び溶液は、特に正浸透プロセスにおいて、浸透流体処理システムに必要な高い浸透圧を有さない場合がある。駆動溶液の曇点は、そのため、注意深く選択される必要があり、駆動化合物は、浸透流体プロセスにおいて性能を最適化するのに適切な曇点を有するように設計されなければならない。
【００６４】
駆動化合物の好適な曇点は、意図される用途に依る。携帯用水の生成及び海水脱塩では、駆動溶液の曇点または相分離温度は、約２０℃〜約１００℃の範囲であり得る。少なくともいくつかの場合において、駆動化合物の曇点または相分離温度は、約３５℃〜約８０℃の範囲であり得る。他の場合において、駆動化合物の曇点または相分離温度は、約４５℃〜約７０℃の範囲であり得る。一方で、ゼロ液体排出（ＺＬＤ）では、曇点または相分離温度は、約５０℃〜約１７５℃から選択され得る。他のかかる場合において、曇点または相分離温度は、約７５℃〜約１５０℃から選択され得る。さらに他の場合において、曇点または相分離温度は、石油及びガス産業におけるゼロ液体排出（ＺＬＤ）プロセス及び高塩分水処理では、約９０℃〜約１２５℃から選択され得る。
【００６５】
本開示の駆動化合物は、周囲条件及び高温で有用な作動浸透圧を有し得る。少なくともいくつかの場合において、本開示の駆動化合物は、高い浸透圧を有する。図２を参照すると、模擬海水（Ｉｎｓｔａｎｔ  Ｏｃｅａｎ）の浸透圧は、３．５％のＴＤＳ（全固形分）含有量でおよそ３２０ｐｓｉである。しかしながら、ＴＤＳは、中東領域における海水では４．５％と高い可能性があり、相当する浸透圧は、およそ４００ｐｓｉである。一般的に言えば、高い水の流束は、駆動溶液の高い浸透圧に直接関係している。そのため、かかる場合において、駆動化合物を含む駆動溶液は、濃度の作動範囲にわたって高い浸透圧を好ましくは示す。例えば、海水脱塩において、駆動溶液の浸透圧は、再生され濃縮された状態において約４００ｐｓｉ〜１２００ｐｓｉ超であるべきである。いくつかの場合において、駆動溶液の浸透圧は、再生され濃縮された状態において、少なくとも４００ｐｓｉであり得る。他の場合において、駆動溶液の浸透圧は、再生され濃縮された状態において、少なくとも７００ｐｓｉであり得る。さらに他の場合において、駆動溶液の浸透圧は、再生され濃縮された状態において、少なくとも１２００ｐｓｉであり得る。本明細書において使用されるとき、「再生され濃縮された状態」という用語は、熱的に誘導された相分離の後の高い濃度の駆動化合物を指す。「再生され濃縮された状態」という用語はまた、駆動溶液が正浸透プロセスにおいて半透過性膜内に供給される前の、駆動溶液における高い溶質濃度の駆動化合物を指し得る。高塩分水処理及びＺＬＤプロセスでは、駆動溶液の浸透圧は、再生され濃縮された状態において、約１２００ｐｓｉ〜約３５００ｐｓｉであり得る。他の場合において、駆動溶液の浸透圧は、高塩分水処理及びＺＬＤシステムの場合、再生され濃縮された状態において、少なくとも１２００ｐｓｉであり得る。さらに他の場合において、駆動溶液の浸透圧は、高塩分水処理及びＺＬＤシステムの場合、再生され濃縮された状態において、少なくとも２０００ｐｓｉであり得る。さらに他の場合において、駆動溶液の浸透圧は、再生され濃縮された状態で少なくとも３５００ｐｓｉであり得る。
【００６６】
高い浸透圧は、駆動化合物と水分子との強い相互作用から生じる。駆動溶質と水分子との間の強い相互作用は、イオン力または水素結合に由来することが認識されるべきである。加えて、水分子及び駆動溶質の充填密度及び／または立体障害は、相互作用の強さにある程度影響する。これらの因子を考慮すると、溶解度限界において、またはその付近で、顕著に高い浸透圧、すなわち、少なくとも３０００ｐｓｉを有する適切なクラスの材料を設計及び開発することが可能である。当業者によって理解され得かつ認識されるべきである欠点は、かかる高い浸透圧の駆動化合物は、水から分離することが困難であり、また、駆動化合物を容易かつ低コストで再生するための方法が知られていないということである。
【００６７】
本開示の駆動化合物の浸透圧は、用途及び所望の回収に依る。本開示の駆動溶質は、より高い濃度の溶解固体を含有するプロセス流による用途において高度な回収のためにより高い浸透圧を必要とする。海水の正浸透の水の脱塩のための例示的なシステム及びプロセスに必要とされる駆動溶液の浸透圧は、概して約４００ｐｓｉ超であり、妥当な生成物の流束及び回収を可能にするには約７００ｐｓｉ超が好ましい。
【００６８】
さらに、本開示の駆動化合物は、浸透圧が溶質濃度と共に概して増加するにつれて対象溶媒において高い溶解度を有し得る。少なくともいくつかの場合において、駆動化合物は、溶媒への溶解度が、重量濃度で少なくとも２０％であり得る。他の場合において、駆動化合物は、溶媒への溶解度が、少なくとも５０％であり得る。本開示の駆動化合物は、任意の比で溶媒と混和性であり得る。溶解度限界は、溶質が溶液から沈殿し始めることにより当該溶液の浸透圧にもはや寄与しなくなり得るにつれて、ポリマー性の駆動化合物の分子量の増加と共に特に重要になる。少なくともいくつかの場合において、本開示の駆動溶質または化合物は、より低い温度範囲（例えば、４０℃近い）での強い溶解度依存性を有し得、これは、プロセスにおける再生ステップの動作温度を最小にし、かつ、生じるエネルギー損失を最小にするのに好ましくあり得る。
【００６９】
本開示の少なくとも１つの態様によると、エチレンオキシド−プロピレンオキシド（ＥＯ−ＰＯ）コポリマーが、携帯用飲用水の生成及び海水脱塩のための駆動化合物として使用され得る。モノマー比（ＥＯ／ＰＯ比）は、材料の特性に重要な役割を果たし、当該比としての膜の性質は、浸透圧、曇点、生成物である水における残存駆動化合物レベル、及び、より小さい程度で、逆溶質拡散にも影響する。本開示の駆動化合物は、約０．０１〜約１０のＥＯ／ＰＯ比を有し得る。他の場合において、駆動化合物は、約０．０５〜約５のＥＯ／ＰＯ比を有し得る。さらに他の場合において、駆動化合物は、約０．１〜約１の範囲のＥＯ／ＰＯ比を有し得る。少なくともいくつかの場合において、駆動化合物は、曇点及び相分離温度の要件を満たすように低いＥＯ／ＰＯ比を有するオリゴマーまたは低分子量ポリマーであってよい。
【００７０】
駆動化合物の分子量は、駆動溶液の粘度に影響する。加えて、溶媒の流束、残存駆動溶質レベル、及び逆溶質拡散は、全て、分子量に関係する。粘度点の観点から、低分子量の無機及び有機化合物が、かかる溶液は、より高分子量のオリゴマー及びポリマーと比較して最も粘度低下を引き起こすため、高度に望ましいことが認識されるべきである。しかしながら、かかる低分子量の無機及び有機化合物は、高い逆溶質拡散を示し得、多くの場合、有効に再生され得ない。そのため、分子量は注意深く選択されなければならず、また、対応する駆動化合物が、良好なバランス性能を有する必要がある。少なくともいくつかの場合において、駆動化合物の分子量は、正浸透プロセスにおいて約１００〜約２５，０００であり得る。他の場合において、駆動溶質の分子量は、約２００〜１５，０００であり得る。さらに他の場合において、駆動溶質の分子量は、約３００〜約５，０００であり得る。さらに他の場合において、駆動化合物の分子量は、正浸透において、約５００〜約３，５００であり得る。低分子量が概して好ましいが、駆動化合物の分子量はまた、後処理工程におけるナノフィルタ及び／または逆浸透膜を使用した溶解オリゴマー及びポリマーの有効な研磨濾過を可能にするのに十分に高い必要もある。
【００７１】
本開示の少なくとも１つの態様によると、駆動化合物は、エチレンオキシドモノマー及びプロピレンオキシドモノマーを含む、狭い分布の線状または分枝状のランダムまたは連続オリゴマーまたはポリマー鎖であってよい。かかる場合において、駆動化合物は、約５００〜約１，２００の分子量及び０．１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比、ならびに約２０℃〜約１００℃の曇点温度を有し得る。本開示のこの態様によると、駆動化合物は、相分離の際の０．５％未満の残存物含量、０．１ＧＭＨ未満の正浸透（ＦＯ）膜を通しての逆拡散によってさらに特徴付けられ得る。この態様によると、オリゴマーまたはポリマー鎖は、温度感受性であってよく、また、対象溶媒との温度依存性親和性を有していてよい。
【００７２】
本開示の少なくとも１つの態様によると、駆動化合物は、エチレンオキシドモノマー及びプロピレンオキシドモノマーを含む、狭い分布の線状または分枝状のランダムまたは連続オリゴマーまたはポリマー鎖であってよい。かかる場合において、駆動化合物は、約８００〜約３，５００の分子量及び０．０５〜５．０のＥＯ／ＰＯ比、ならびに約５０℃〜約１７５℃の曇点温度を有し得る。本開示のこの態様によると、駆動化合物は、相分離の際の０．５％未満の残存物含量、０．１ＧＭＨ未満の正浸透（ＦＯ）膜を通しての逆拡散によってさらに特徴付けられ得る。この態様によると、オリゴマーまたはポリマー鎖は、温度感受性であってよく、また、供給溶媒との温度依存性親和性を有していてよい。
【００７３】
本開示の少なくとも１つの態様によると、駆動化合物は、エチレンオキシドモノマー及びプロピレンオキシドモノマーを含む、狭い分布の線状または分枝状のランダムまたは連続オリゴマーまたはポリマー鎖であってよい。かかる場合において、駆動化合物は、約２００〜約５，０００の分子量及び０．１〜１．０のＥＯ／ＰＯ比、ならびに約２０℃〜約１００℃の曇点温度を有し得る。本開示のこの態様によると、駆動化合物は、相分離の際の０．５％未満の残存物含量、０．１ＧＭＨ未満の正浸透（ＦＯ）膜を通しての逆拡散によってさらに特徴付けられ得る。この態様によると、オリゴマーまたはポリマー鎖は、温度感受性であってよく、また、供給溶媒との温度依存性親和性を有していてよい。
【００７４】
本開示の少なくとも１つの態様によると、駆動化合物は、エチレンオキシドモノマー及びプロピレンオキシドモノマーを含む、狭い分布の線状または分枝状のランダムまたは連続オリゴマーまたはポリマー鎖であってよい。かかる場合において、駆動化合物は、約１，２００〜約２，８００の分子量及び０．２５〜１．０のＥＯ／ＰＯ比、ならびに約４０℃〜約７５℃の曇点温度を有し得る。本開示のこの態様によると、駆動化合物は、相分離の際の０．５％未満の残存物含量、０．１ＧＭＨ未満の正浸透（ＦＯ）膜を通しての逆拡散によってさらに特徴付けられ得る。この態様によると、オリゴマーまたはポリマー鎖は、温度感受性であってよく、また、供給溶媒との温度依存性親和性を有していてよい。
【００７５】
本開示の少なくとも１つの態様によると、駆動化合物は、エチレンオキシドモノマー及びプロピレンオキシドモノマーを含む、狭い分布の線状または分枝状のランダムまたは連続オリゴマーまたはポリマー鎖であってよい。かかる場合において、駆動化合物は、約８００〜約３，５００の分子量及び０．１〜１．５のＥＯ／ＰＯ比、ならびに約３５℃〜約８０℃の曇点温度を有し得る。本開示のこの態様によると、駆動化合物は、相分離の際の０．５％未満の残存物含量、０．１ＧＭＨ未満の正浸透（ＦＯ）膜を通しての逆拡散によってさらに特徴付けられ得る。この態様によると、オリゴマーまたはポリマー鎖は、温度感受性であってよく、また、供給溶媒との温度依存性親和性を有していてよい。
【００７６】
本開示の少なくとも１つの態様によると、駆動化合物は、約０．００４〜約０．０１ＧＭＨ、約０．０１〜約０．０２ＧＭＨ、約０．０２〜約０．０３５ＧＭＨ、約０．００４ＧＭＨ〜約０．０３５ＧＭＨ、または約０．００４ＧＭＨ〜約０．１ＧＭＨの、正浸透膜を通しての逆溶質拡散を示し得る。
【００７７】
浸透圧及び曇点温度の制約の範囲内で、本開示の駆動化合物の化学的性質は、ポリマーの分子量及び／または物理的構造を制御することにより結果として濾過を通しての駆動化合物の高い拒絶を生じさせるように選択され得る。少なくともいくつかの場合において、駆動化合物は、濾過を通して少なくとも９０％の駆動化合物の拒絶を引き起こすように選択され得る。他の場合において、駆動化合物は、濾過を通して少なくとも９９％の駆動化合物の拒絶を引き起こすように選択され得る。さらに他の場合において、駆動化合物は、濾過を通して少なくとも９９．９％の駆動化合物の拒絶を引き起こすように選択され得る。
【００７８】
さらに、本開示の駆動化合物の化学的性質は、正浸透膜を通して溶質の後方拡散を最小にするように選択され得る。少なくともいくつかの場合において、塩水脱塩のために、水中５０％の駆動化合物を含有する駆動溶液の浸透圧は、４００ｐｓｉ超である。他の場合において、水中５０％の駆動化合物を含有する駆動溶液の浸透圧は、５５０ｐｓｉ超である。さらに他の場合において、水中５０％の駆動化合物を含有する駆動溶液の浸透圧は、７００ｐｓｉ超である。
【００７９】
少なくともいくつかの場合において、駆動化合物の分子量は、５００超である。他の場合において、駆動化合物の分子量は、１０００超であってよい。さらに他の場合において、駆動化合物の分子量は、２０００超であってよい。
【００８０】
本開示のオリゴマー性及びポリマー性駆動化合物の鎖端は、ヒドロキシル、アミン、及びカルボン酸などの反応性末端基で、操作温度及び高温での化学的変化を経る場合がある。反応性末端基のエンドキャッピングは、安定性を向上させ、また、オリゴマー性及びポリマー性駆動化合物の曇点及び浸透圧を変更する。少なくともいくつかの場合において、Ｃ３またはプロピル基が、線状ＥＯ−ＰＯコポリマーの一端でキャッピングされ、曇点は、１７℃だけ低下する。一般に、ヒドロキシル、アミン、及びカルボン酸基の公知の化学反応がエンドキャッピングにおいて使用され得、好適なキャッピング基として、限定されないが、アリル、フェニル、置換または非置換Ｃ１〜Ｃ１４アルキル基、及び置換または非置換アリール基が挙げられる。
【００８１】
本開示の少なくとも１つの態様によると、ナノフィルタ、限外ろ過装置、または逆浸透フィルタは、２０００未満の分子量カットオフを得るように選択され得る。他の場合において、上記フィルタは、１０００未満の分子量カットオフを得るように選択され得る。さらに他の場合において、上記フィルタは、５００未満の分子量カットオフを得るように選択され得る。
【００８２】
少なくともいくつかの場合において、上記フィルタは、５０％未満のＮａＣｌ拒絶を得るように選択され得る。他の場合において、上記フィルタは、２５％未満のＮａＣｌ拒絶を得るように選択され得る。さらに他の場合において、上記フィルタは、１０％未満のＮａＣｌ拒絶を得るように選択され得る。
【００８３】
少なくともいくつかの場合において、上記フィルタは、９５％超の溶質拒絶を得るように選択され得る。他の場合において、上記フィルタは、９９％超の溶質拒絶を得るように選択され得る。さらに他の場合において、上記フィルタは、９９．９％超の溶質拒絶を得るように選択され得る。他の場合において、上記フィルタは、９９．９９％超の溶質拒絶を得るように選択され得る。
【００８４】
［実施例１〜８］
式１−２によって表される８つのエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを上記の合成手順に従って合成した。これらのコポリマーは、ランダムなエチレンオキシド及びプロピレンオキシド分布の線状鎖構造を有する。実施例１〜８の分子量は、５００〜２，０００の範囲内であり、ＥＯ／ＰＯ比は、０．２５〜１．０である。
【００８５】
［実施例９〜１１］
式１−２によって表される５つのエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを上記の合成手順に従って合成した。コポリマーは、ランダムなエチレンオキシド及びプロピレンオキシド分布の線状鎖構造を有する。実施例９〜１１の分子量は、２，５００〜３，２５０の範囲内であり、ＥＯ／ＰＯ比は、０．５３〜１．０である。
［実施例１２〜１７］
式２−２、２−３、及び２−４によって表される６つの分枝状コポリマーを、上記の合成手順に従って合成した。分枝状コポリマーの調製に使用した出発化合物は、グリセロール、トリメロールプロパン、ペンタエリスリトール、及びソルビトールであった。コポリマーは、ランダムなエチレンオキシド及びプロピレンオキシド分布の線状鎖構造を有する。実施例１２〜１７の分子量は、１，２００〜２，５００の範囲内である。
【００８６】
［浸透圧の評価］
実施例１〜８の駆動化合物を含む駆動溶液を、種々の濃度を有するように調製した。各駆動溶液の浸透圧を、本開示の測定方法により浸透圧測定機器（Ｖａｐｒｏ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｏｓｍｏｍｅｔｅｒ、Ｍｏｄｅｌ  ５６００、Ｗｅｓｃｏｒ）を使用することによって測定した。表１は、実施例１〜８についての、浸透圧測定ならびに分子量及びＥＯ／ＰＯ比を示す。表１に示すように、高いＥＯ／ＰＯ比及び低分子量を有するコポリマーは、比較的より高い浸透圧を有する。
【表１】
2019529077.tif 000010
【００８７】
図３に示すように、全ての８つのコポリマーの浸透圧が、濃縮状態で急増する。高い浸透圧は半透過性膜を通しての高い溶媒流束を有するのに必要な条件であるため、最も高い浸透圧を有する駆動化合物が選択したい場合がある。しかしながら、かかる駆動化合物は、相分離後の低い逆溶質拡散、及び溶媒リッチ相中の少ない残留物という要件を満たさないことがある。そのため、適切な駆動溶液の選択において系統的な見解が必要とされる。
【００８８】
表１及び図２の結果により、適切なＥＯ／ＰＯ比を有する低分子量のエチレンオキシド−プロピレンオキシド駆動化合物が、５０％の濃度で１６００ｐｓｉという高い浸透圧を発生させ得るということが確認される（実施例１）。他の実施例の駆動化合物は、実施例１の曲線よりも下方の曲線を有しているが、作動可能な浸透圧は、駆動溶質の再生の際に高度に濃縮された状態が到達され得る限り、依然として非常に高く得る。例えば、実施例６は、７０％の濃度で１４５０ｐｓｉの浸透圧を示し、エネルギー源として廃熱を使用する熱的に誘導された相分離プロセスによって達成され得る８５％において２５００ｐｓｉを超えると見積もった。
【００８９】
［曇点の決定］
実施例１〜８のコポリマーを含む駆動溶液を、１．０重量％の水溶液濃度を有するように調製した。水溶液を、０．５℃／分の加熱速度で少なくとも９５℃まで加熱した。各駆動溶液が可視的に曇るかまたは透過光強度において急落を示す開始温度を曇点と決定した。表２は、測定結果を示す。
【表２】
2019529077.tif 000011
【００９０】
表２に示すように、実施例１〜８の駆動化合物は、５２℃から１００℃を超える曇点を有する。したがって、これらの駆動化合物は、対象の温度範囲において相分離し得、流体精製及び処理システムにおいて使用され得る。比較的低い曇点を有するコポリマーは、携帯用飲用水の生成、海水脱塩、及び廃水処理などの用途に好適であり得るが、比較的高い曇点を有するコポリマーは、ゼロ液体排出流体及び高塩分水の処理システムに好適であり得る。
【００９１】
［残存駆動化合物の決定］
熱的に誘導された相分離の後の溶媒リッチ相における残余駆動化合物を、以下の手順によって決定した。まず、５０重量％の温度感受性駆動化合物溶液を調製した。当該溶液を室温で少なくとも２時間維持し、均一であることを確実にした。次いで、均一な溶液を８５℃に設定された加熱されたオーブンに入れ、相分離を誘導した。便宜上、上記溶液をオーブンにおいて一晩加熱した。相分離の際、溶媒リッチ層が頂部に存在し、異なる溶質リッチ層がガラス容器の底部に明確に視認できた。２５〜３０ｍＬの体積のサンプルを溶媒リッチ層から注意深く取り出した。典型的な試験では、溶媒は水であってよく、駆動溶質はオリゴマーまたはポリマー化合物であってよい。残存駆動化合物をＳｈｉｍａｄｚｕ  Ｔｏｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃａｒｂｏｎ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（Ｍｏｄｅｌ  ＴＯＣ−Ｌ）において全有機体炭素（ＴＯＣ）によって測定した。結果を表３にまとめる。
【表３】
2019529077.tif 000012
【００９２】
表３に示すように、分子量のわずかな増加は、コポリマーにおける曇点の低減と合わされて、実施例１０での０．８９％から実施例９での０．０９９％の駆動化合物の残余濃度の低下によって明らかであるように、熱的に誘導された相分離の後の残存駆動化合物レベルに予想外に大きな影響を生じることが分かった。
【００９３】
［膜性能の評価］
正浸透モードにおける膜の流束及び逆溶質拡散の評価を、以下の試験手順に従って、それぞれ、実施例１０〜１５のコポリマーを含む駆動溶液に関して行う。膜の流束を、Ｔｒｅｖｉ  Ｓｙｓｔｅｍｓによって設計及び製造されたＭｅｍｂｒａｎｅ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｆｉｘｔｕｒｅ（モデルＩＩ）によって決定し、Ｔｏｙｏｂｏ三酢酸セルロース（ＣＴＡ）中空糸ＦＯモジュールを半透膜として利用した。脱イオン水を対象溶液として供給し、５０重量％の駆動化合物溶液を駆動溶液として使用した。対象溶液及び駆動溶液の体積流量を市販の５インチ及び１０インチの中空糸膜エレメントにおける流量と近くなるように選択した。対象溶液を中空糸の活性層の方に向けた。対象溶液及び駆動溶液の両方を閉ループにおいて少なくとも４時間循環させた。水の流束及び逆溶質拡散を４時間の稼働時間で決定した。駆動溶液から対象溶液への膜を通した逆溶質拡散を全有機体炭素（ＴＯＣ）によって測定した。結果を表４にまとめる。
【表４】
2019529077.tif 000013
【００９４】
ＦＯ及びＰＲＯ（圧力遅延浸透）モードにおける膜性能の比較測定を実施例１０及び実施例１１の駆動化合物において実施した。試験は、ＦＯモードにおいては対象溶液を半透膜の活性層の方に向けたが、ＰＲＯモードにおいては駆動溶液を半透膜の活性層の方に向けたという点において異なった。結果を表５に示す。
【表５】
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【００９５】
ＦＯモードと比較してＰＲＯモードにおいて優れた膜性能が実現されることが明らかである。流束が二倍以上となり、逆溶質拡散がＰＲＯモードにおいて比較して半分にカットされる。ある特定の用途においてはＰＲＯモードにおいて、正浸透流体処理プロセスを実施することが有利である場合があるが、かかるモードは、半透過性膜の支持層への供給流体の直接接触の結果である膜の汚れの傾向に起因して実用的ではない場合がある。
【００９６】
表５における流束は、本明細書において使用されている膜試験手順の結果であり、実用の正浸透プロセスにおいて達成される代表的な結果ではない場合があることに注意するべきである。図３に示すように、実施例１１の相図は、駆動化合物が、８５℃の温度で最大８５％だけ再生され得ることを示している。直接測定はないが、実施例１１の浸透圧は、５０％におけるおよそ６２０ｐｓｉと比較して８５％の濃度で２，５００ｐｓｉを超えると見積もられる。そのため、半透過性膜を通しての流束は、５０％を超える濃縮された溶液が駆動溶液として利用されるとき、はるかに高いと予測される。
【００９７】
［低分子量の分枝状駆動化合物の流束の評価］
低分子量の分枝状駆動化合物を合成し、実施例１８及び実施例１９は、それぞれ、３アーム及び４アームのランダムエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーであった。分子量及び分布を、ＳＩＬ−２０Ａオートサンプラ、ＤＧＵ−２０Ａ脱気ユニット、ＤＩＤ−１０Ａ屈折率検出器、ＣＴＯ−２０ＡＣカラムオーブン、ＣＢＭ−２０Ａコミュニケーションバスモジュール、及びＬＣソリューションソフトウエアを備えたＳｈｉｍａｄｚｕ  ＬＣ−２０ＡＤ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ／Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ（ＧＰＣ）によって分析した。カラムバンクは、５０Å、５００Å、及び１０４Åの孔径を有する３つのＰｈｅｎｏｍｅｎｅｘ  Ｐｈｅｎｏｇｅｌの５μＧＰＣカラムを含む。コポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）をポリエチレングリコール標準の較正に基づいて算出した。分子の特徴を表６にまとめる。
【表６】
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【００９８】
半透膜を通しての流束を上記実施例１８及び１９に関して先に記載した試験手順に従って決定した。ここでも、駆動溶液として５０重量％の駆動化合物溶液を使用し、対象溶液として脱イオン水を使用した。表７に示すように、４時間の稼働時間での流束は０．９２ＬＭＨであり、これは、実施例１１の線状ポリマーと比較して４２％高かった。
【表７】
2019529077.tif 000016
【００９９】
［エンドキャッピングされた駆動化合物の評価］
例示的な一方がエンドキャッピングされたＣ１（メチル）及びＣ３（プロピル）ランダムエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを標準的な試験手順に従って評価した。結果を表８にまとめ、同じ分子量及び両鎖端に末端ヒドロキシル基を有する線状ＥＯ−ＰＯコポリマーの参照駆動化合物と比較する。
【表８】
2019529077.tif 000017
【０１００】
本開示の少なくとも１つの態様によると、本開示の駆動化合物及び溶液を使用して対象溶液を精製または処理するための方法を提供する。図５は、正浸透プロセスによって、本開示の駆動化合物を使用して対象溶液を精製または処理する方法５００を説明するフローチャートである。図５を参照すると、フローチャートを例としての実施形態に従ってて提示する。上記方法を実施するのに種々の方式が存在するため、図５に示す例としての方法を例として提供する。示されているブロックの順序は、単なる例示であり、ブロックの順序は、本開示に従って変化し得る。この開示から逸脱することなく、さらなるブロックが付加され得、また、より少ないブロックが利用され得る。
【０１０１】
方法５００は、ブロック５０５において開始することができる。ブロック５０５において、対象側及び駆動側を有する半透過性膜を提供する。ブロック５１０において、溶媒を含み第１浸透圧を有する対象溶液を提供する。駆動化合物を含み第２浸透圧を有する駆動溶液を、ブロック５１５において提供する。ブロック５２０において、対象溶液の溶媒の少なくとも一部を対象側から半透過性膜を通って移動させて、半透過性膜の駆動側において希釈駆動溶液を生成する。希釈された駆動溶液は、相分離を開始して駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む二相流出物流を生成するようにブロック５２５において加熱する。ブロック５３０において、駆動化合物を希釈された駆動溶液において凝集させて、凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成する。凝集された駆動化合物を、ブロック５３５において、希釈された駆動溶液から分離して、残存駆動化合物及び溶媒を含む溶媒リッチ流、及び凝集された駆動化合物及び溶媒を含む溶質リッチ流を生成する。ブロック５４０において、溶媒リッチ流を冷却して、残存駆動化合物を含む冷却された単相溶媒リッチ流を生成する。ブロック５４５において、残存駆動化合物を冷却された単相溶媒リッチ流から分離して、残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を生成する。少なくともいくつかの場合において、溶媒は、水であってよい。例えば、方法５００は、海水、半塩水、工業廃水及び都市下水、汚染水などを処理または精製するのに使用され得る。
【０１０２】
例としての実施形態を、正浸透水精製または脱塩のための改良されたシステム及びプロセスに関して上に記載した。上に示しかつ記載した実施形態は、単なる例である。そのため、多くのかかる詳細が示されておらず、また、記載されていない。本技術の多くの特徴及び利点を本開示の構造及び機能の詳細と一緒に上記の詳細な説明において記載しているが、本開示は単に例示のみであり、詳細、特に、部分の形状、サイズ及び配置の事項における変更が、添付の特許請求の範囲において使用されている項目の広範な趣旨によって十分に示されている本開示の原理の範囲内でなされ得る。開示されている例としての実施形態に対する種々の変更及びこれらからの逸脱は、当業者であれば思い浮かぶであろう。そのため、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲内で変更され得ることが認識されよう。
【０１０３】
［本開示の記述は以下を含む：］
記述１：浸透流体精製のための駆動化合物であって、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、前記少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒との温度依存性親和性を有し、前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記駆動化合物。
【０１０４】
記述２：前記少なくとも１つのオキシドモノマーが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、記述１に記載の駆動化合物。
【０１０５】
記述３：前記少なくとも１つのジオールモノマーが、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される、記述１または記述２に記載の駆動化合物。
【０１０６】
記述４：エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、先行記述１〜３のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１０７】
記述５：エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、先行記述１〜４のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１０８】
記述６：１００〜２５，０００の分子量を有する、先行記述１〜５のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１０９】
記述７：２００〜５，０００の分子量を有する、先行記述１〜５のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１０】
記述８：５００〜３，５００の分子量を有する、先行記述１〜５のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１１】
記述９：８００〜２，８００の分子量を有する、先行記述１〜５のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１２】
記述１０：０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述１〜９のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１３】
記述１１：０．０５〜５．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述１〜９のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１４】
記述１２：０．１〜１．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述１〜９のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１５】
記述１３：２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、先行記述１〜１２のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１６】
記述１４：３５℃〜１２５℃の曇点温度を有する、先行記述１〜１２のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１７】
記述１５：４０℃〜８０℃の曇点温度を有する、先行記述１〜１２のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１１８】
記述１６：浸透流体精製のための駆動化合物であって：少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記駆動化合物。
【０１１９】
記述１７：３つ以上の分枝を有し、各分枝が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される１つ以上のエポキシドモノマーを含む、先行記述１６に記載の駆動化合物。
【０１２０】
記述１８：３つ以上の分枝を有し、各分枝が、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される１つ以上のジオールモノマーを含む、先行記述１６に記載の駆動化合物。
【０１２１】
記述１９：前記駆動化合物の調製のための出発化合物が、ビタミン及び糖アルコールからなる群から選択される、先行記述１６〜１８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１２２】
記述２０：前記駆動化合物の調製のための出発化合物が、ポリオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、ジトリメチロールプロパン、フロログルシノール、ソルビトール、ソルビタン、グルコース、フルクトース、及びメチルグルコシドからなる群から選択される、先行記述１６〜１８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１２３】
記述２１：前記駆動化合物の調製のための出発化合物が、アスコルビン酸、グリセロール、エリスリトール、トレイトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、フルクチトール、ガラクチトール、イジトール、イノシトール、マンニトール、ソルビトール、ボレミトール、イソマルト、マルチトール、及びラクチトールからなる群から選択される、先行記述１６〜１８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１２４】
記述２２：エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、先行記述１６〜２１のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１２５】
記述２３：エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、先行記述１６〜２１のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１２６】
記述２４：１００〜２５，０００の分子量を有する、先行記述１６〜２３のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１２７】
記述２５：２００〜５，０００の分子量を有する、先行記述１６〜２３のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１２８】
記述２６：５００〜３，５００の分子量を有する、先行記述１６〜２３のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１２９】
記述２７：８００〜２，８００の分子量を有する、先行記述１６〜２３のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１３０】
記述２８：０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述１６〜２７のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１３１】
記述２９：０．０５〜５．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述１６〜２７のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１３２】
記述３０：０．１〜１．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述１６〜２７のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１３３】
記述３１：２０℃〜１００℃の曇点温度を有する、先行記述１６〜３０のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１３４】
記述３２：３５℃〜１２５℃の曇点温度を有する、先行記述１６〜３０のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１３５】
記述３３：４０℃〜８０℃の曇点温度を有する、先行記述１６〜３０のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１３６】
記述３４：前記駆動化合物が、３アーム分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーであり、前記出発化合物が、グリセロールである、先行記述２３に記載の駆動化合物。
【０１３７】
記述３５：前記駆動化合物が、３アーム分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーであり、前記出発化合物が、トリメチロールプロパンである、先行記述２３に記載の駆動化合物。
【０１３８】
記述３６：前記駆動化合物が、４アーム分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーであり、前記出発化合物が、ペンタエリスリトールである、先行記述２３に記載の駆動化合物。
【０１３９】
記述３７：前記駆動化合物が、６アーム分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーであり、前記出発化合物が、ソルビトールである、先行記述２３に記載の駆動化合物。
【０１４０】
記述３８：浸透流体精製のための駆動溶液であって、先行記述１〜３７のいずれかに記載の駆動化合物を含む、前記駆動溶液。
【０１４１】
記述３９：水を精製するためのシステムであって、対象溶媒源と；駆動化合物を含む駆動溶液と；前記対象溶媒源から第１浸透圧を有する対象溶媒流を受け入れるための対象側、及び第２浸透圧を有する前記駆動溶液を受け入れるための駆動側を含む半透過性膜であって、希釈された駆動溶液流が、溶媒が前記半透過性膜を介して前記対象溶媒流から前記駆動側に通るときに生成される、前記半透過性膜とを含み；前記駆動化合物が、少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記システム。
【０１４２】
記述４０：前記希釈された駆動溶液流を加熱する第１熱交換器と；前記希釈された駆動溶液流において前記駆動化合物を凝集させて、凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成するように構成されているコアレッサーと；２つ以上の非混和性液体または溶液を分離することができ、凝集された駆動化合物を前記凝集された二相流出物流から分離して、溶媒及び残存駆動化合物を含む溶媒リッチ流、ならびに前記凝集された駆動化合物及び溶媒を含む駆動化合物リッチ流を生成するように構成されている液相分離器と；前記溶媒リッチ流を冷却して、冷却された単相溶媒リッチ流を生成するための第２熱交換器と；前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を精製するための濾過モジュールとをさらに含む、記述３９に記載のシステム。
【０１４３】
記述４１：前記濾過モジュールが、ナノフィルタ、限外ろ過装置、及び逆浸透モジュールからなる群から選択される、記述４０に記載のシステム。
【０１４４】
記述４２：前記少なくとも１つのオキシドモノマーが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、先行記述３９〜４１のいずれか１項に記載のシステム。
【０１４５】
記述４３：前記少なくとも１つのジオールモノマーが、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される先行記述３９〜４２のいずれか１項に記載のシステム。
【０１４６】
記述４４：前記駆動化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、先行記述３９〜４３のいずれか１項に記載のシステム。
【０１４７】
記述４５：前記駆動化合物が、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、先行記述３９〜４３のいずれか１項に記載のシステム。
【０１４８】
記述４６：前記駆動化合物が、１００〜２５，０００の分子量を有する、先行記述３９〜４５のいずれか１項に記載のシステム。
【０１４９】
記述４７：前記駆動化合物が、０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述３９〜４６のいずれか１項に記載のシステム。
【０１５０】
記述４８：前記駆動化合物が、２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、先行記述３９〜４７のいずれか１項に記載のシステム。
【０１５１】
記述４９：溶液を精製するためのシステムであって、対象溶媒源と；駆動化合物を含む駆動溶液と；前記対象溶媒源から第１浸透圧を有する対象溶媒流を受け入れるための対象側、及び第２浸透圧を有する前記駆動溶液を受け入れるための駆動側を含む半透過性膜であって、希釈された駆動溶液流が、溶媒が前記半透過性膜を介して前記対象溶媒流から前記駆動側に通るときに生成される、前記半透過性膜とを含み；前記駆動化合物が、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記システム。
【０１５２】
記述５０：前記希釈された駆動溶液流を加熱する第１熱交換器と；前記希釈された駆動溶液流において前記駆動化合物を凝集させて凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成するように構成されているコアレッサーと；２つ以上の非混和性液体または溶液を分離することができ、凝集された駆動化合物を前記凝集された二相流出物流から分離して、溶媒及び残存駆動化合物を含む溶媒リッチ流、ならびに前記凝集された駆動化合物及び溶媒を含む駆動化合物リッチ流を生成するように構成されている前記液相分離器と；前記溶媒リッチ流を冷却して、冷却された単相溶媒リッチ流を生成するための第２熱交換器と；前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を精製するための濾過モジュールとをさらに含む、記述４９に記載のシステム。
【０１５３】
記述５１：前記濾過モジュールが、ナノフィルタ、限外ろ過装置、及び逆浸透モジュールからなる群から選択される、記述５０に記載のシステム。
【０１５４】
記述５２：前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される１つ以上のエポキシドモノマーを含む、先行記述４９〜５１のいずれか１項に記載のシステム。
【０１５５】
記述５３：前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される１つ以上のジオールモノマーを含む、先行記述４９〜５１のいずれか１項に記載のシステム。
【０１５６】
記述５４：前記駆動化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、先行記述４９〜５３のいずれか１項に記載のシステム。
【０１５７】
記述５５：前記駆動化合物が、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、先行記述４９〜５３のいずれか１項に記載のシステム。
【０１５８】
記述５６：前記駆動化合物が、１００〜２５，０００の分子量を有する、先行記述４９〜５５のいずれか１項に記載のシステム。
【０１５９】
記述５７：前記駆動化合物が、０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述４９〜５６のいずれか１項に記載のシステム。
【０１６０】
記述５８：前記駆動化合物が、２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、先行記述４９〜５７のいずれか１項に記載のシステム。
【０１６１】
記述５９：対象溶液を精製または処理するための方法であって、対象側及び駆動側を有する半透過性膜を提供することと；溶媒を含み第１浸透圧を有する対象溶液を提供することと；駆動化合物を含み第２浸透圧を有する駆動溶液を提供することであって、前記駆動化合物が、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、提供することと；前記溶媒を前記対象側から前記半透過性膜を通して輸送させて、前記半透過性膜の前記駆動側において希釈駆動溶液を生成することと；前記希釈された駆動溶液を加熱して相分離を開始し、駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む二相流出物流を生成することと；前記駆動化合物を前記希釈された駆動溶液において凝集させて、凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成することと；前記凝集された駆動化合物を前記希釈された駆動溶液から分離して、残存駆動化合物及び溶媒を含む溶媒リッチ流、ならびに凝集された駆動化合物及び溶媒を含む溶質リッチ流を生成することと；前記溶媒リッチ流を冷却して、前記残存駆動化合物を含む冷却された単相溶媒リッチ流を生成することと；前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して、残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を生成することとを含む、前記方法。
【０１６２】
記述６０：前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される１つ以上のエポキシドモノマーを含む、記述５９に記載の方法。
【０１６３】
記述６１：前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される１つ以上のジオールモノマーを含む、記述５９に記載の方法。
【０１６４】
記述６２：前記駆動化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、記述５９に記載の方法。
【０１６５】
記述６３：前記駆動化合物が、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、記述５９に記載の方法。
【０１６６】
記述６４：前記駆動化合物が、１００〜２５，０００の分子量を有する、先行記述５９〜６３のいずれか１項に記載の方法。
【０１６７】
記述６５：前記駆動化合物が、０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述５９〜６４のいずれか１項に記載の方法。
【０１６８】
記述６６：前記駆動化合物が、２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、先行記述５９〜６３のいずれか１項に記載の方法。
【０１６９】
記述６７：浸透流体精製のための駆動化合物であって、エチレンオキシドモノマー及びプロピレンオキシドモノマーを含む、狭い分布の線状または分枝状のランダムまたは連続オリゴマーまたはポリマー鎖を含む、前記駆動化合物。
【０１７０】
記述６８：５００〜３，５００の分子量を有する、記述６７に記載の駆動化合物。
【０１７１】
記述６９：８００〜３，０００の分子量を有する、記述６７に記載の駆動化合物。
【０１７２】
記述７０：１，２００〜２，８００の分子量を有する、記述６７に記載の駆動化合物。
【０１７３】
記述７１：８００〜２，８００の分子量を有する、記述６７に記載の駆動化合物。
【０１７４】
記述７２：０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述６７〜７１のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１７５】
記述７３：０．１〜１．５のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述６７〜７１のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１７６】
記述７４：０．２５〜１．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、先行記述６７〜７１のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１７７】
記述７５：２０℃〜１００℃の曇点温度を有する、先行記述６７〜７４のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１７８】
記述７６：３５℃〜８０℃の曇点温度を有する、先行記述６７〜７４のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１７９】
記述７７：４０℃〜７５℃の曇点温度を有する、先行記述６７〜７４のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８０】
記述７８：相分離の際に０．５％未満の残存物含量を示す、先行記述６７〜７７のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８１】
記述７９：約０．００４〜約０．０１ＧＭＨの、正浸透膜を通しての逆溶質拡散を示す、先行記述６７〜７８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８２】
記述８０：約０．０１〜約０．０２ＧＭＨの、正浸透膜を通しての逆溶質拡散を示す、先行記述６７〜７８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８３】
記述８１：約０．０２〜約０．０３５ＧＭＨの、正浸透膜を通しての逆溶質拡散を示す、先行記述６７〜７８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８４】
記述８２：約０．００４ＧＭＨ〜約０．０３５ＧＭＨの、正浸透膜を通しての逆溶質拡散を示す、先行記述６７〜７８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８５】
記述８３：約０．００４ＧＭＨ〜約０．１ＧＭＨの、正浸透膜を通しての逆溶質拡散を示す、先行記述６７〜７８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８６】
記述８４：０．１ＧＭＨ未満の、正浸透膜を通しての逆溶質拡散を示す、先行記述６７〜７８のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８７】
記述８５：前記駆動化合物の前記オリゴマーまたはポリマー鎖が、温度感受性であり、また、前記供給溶媒と温度依存性親和性を有する、先行記述６７〜８４のいずれか１項に記載の駆動化合物。
【０１８８】
記述８６：水を精製するためのシステムであって、対象溶媒源と；記述１〜３７または記述６７〜８５のいずれか１項に記載の駆動化合物を含む駆動溶液と；前記対象溶媒源から第１浸透圧を有する対象溶媒流を受け入れるための対象側、及び第２浸透圧を有する前記駆動溶液を受け入れるための駆動側を含む半透過性膜であって、希釈された駆動溶液流が、溶媒が前記半透過性膜を介して前記対象溶媒流から前記駆動側に通るときに生成される、前記半透過性膜とを含む、前記システム。
【０１８９】
記述８７：前記希釈された駆動溶液流を加熱する第１熱交換器と；前記希釈された駆動溶液流において前記駆動化合物を凝集させて凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成するように構成されているコアレッサーと；２つ以上の非混和性液体または溶液を分離することができ、凝集された駆動化合物を前記凝集された二相流出物流から分離して、溶媒及び残存駆動化合物を含む溶媒リッチ流、ならびに前記凝集された駆動化合物及び溶媒を含む駆動化合物リッチ流を生成するように構成されている前記液相分離器と；前記溶媒リッチ流を冷却して、冷却された単相溶媒リッチ流を生成するための第２熱交換器と；前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を精製するための濾過モジュールとをさらに含む、記述８６に記載のシステム。
【０１９０】
記述８８：対象溶液を精製または処理するための方法であって、対象側及び駆動側を有する半透過性膜を提供することと；溶媒を含み第１浸透圧を有する対象溶液を提供することと；記述１〜３７または記述６７〜８５のいずれか１項に記載の駆動化合物を含み第２浸透圧を有する駆動溶液を提供することと；前記溶媒を前記対象側から前記半透過性膜を通して輸送させて、前記半透過性膜の前記駆動側において希釈駆動溶液を生成することと；前記希釈された駆動溶液を加熱して相分離を開始し、駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む二相流出物流を生成することと；前記駆動化合物を前記希釈された駆動溶液において凝集させて、凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成することと；前記凝集された駆動化合物を前記希釈された駆動溶液から分離して、残存駆動化合物及び溶媒を含む溶媒リッチ流、ならびに凝集された駆動化合物及び溶媒を含む溶質リッチ流を生成することと；前記溶媒リッチ流を冷却して、前記残存駆動化合物を含む冷却された単相溶媒リッチ流を生成することと；前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して、残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を生成することとを含む、前記方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月18日(2019.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸透流体精製のための駆動化合物であって、
少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、前記少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記駆動化合物。
【請求項２】
前記少なくとも１つのオキシドモノマーが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、請求項１に記載の駆動化合物。
【請求項３】
前記少なくとも１つのジオールモノマーが、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される、請求項１に記載の駆動化合物。
【請求項４】
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項１に記載の駆動化合物。
【請求項５】
エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項１に記載の駆動化合物。
【請求項６】
１００〜２５，０００の分子量を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項７】
０．０１〜１０．０のＥＯ／ＰＯ比を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項８】
２０℃〜１７５℃の曇点温度を有する、請求項５に記載の駆動化合物。
【請求項９】
水を精製するためのシステムであって、
対象溶媒源と；
駆動化合物を含む駆動溶液と；
前記対象溶媒源から第１浸透圧を有する対象溶媒流を受け入れるための対象側、及び第２浸透圧を有する前記駆動溶液を受け入れるための駆動側を含む半透過性膜であって、希釈された駆動溶液流が、溶媒が前記半透過性膜を介して前記対象溶媒流から前記駆動側に通るときに生成される、前記半透過性膜とを含み；
前記駆動化合物が、少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる線状のランダム、連続またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのエポキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、前記システム。
【請求項１０】
前記希釈された駆動溶液流を加熱する第１熱交換器と；
前記希釈された駆動溶液流において前記駆動化合物を凝集させて凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成するように構成されているコアレッサーと；
２つ以上の非混和性液体または溶液を分離することができ、凝集された駆動化合物を前記凝集された二相流出物流から分離して、溶媒及び残存駆動化合物を含む溶媒リッチ流、ならびに前記凝集された駆動化合物及び溶媒を含む駆動化合物リッチ流を生成するように構成されている前記液相分離器と；
前記溶媒リッチ流を冷却して、冷却された単相溶媒リッチ流を生成するための第２熱交換器と；
前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を精製するための濾過モジュールと
をさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記濾過モジュールが、ナノフィルタ、限外ろ過装置、及び逆浸透モジュールからなる群から選択される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのオキシドモノマーが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのジオールモノマーが、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの線状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１６】
対象溶液を精製または処理するための方法であって、
対象側及び駆動側を有する半透過性膜を提供することと；
溶媒を含み第１浸透圧を有する対象溶液を提供することと；
駆動化合物を含み第２浸透圧を有する駆動溶液を提供することであって、前記駆動化合物が、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーからなる分枝状のランダム、連続、またはブロック分子鎖を含み、少なくとも１つのオキシドモノマーまたはジオールモノマーを含む前記分子鎖が、温度感受性であり、また、対象溶媒と温度依存性親和性を有し、
前記駆動化合物が、第１末端基及び第２末端基をさらに含み、前記第１末端基及び前記第２末端基のうち少なくとも１つが、ヒドロキシル基、アミン基、カルボン酸基、アリル基、及びＣ１〜Ｃ１４の置換または非置換アルキル基からなる群から選択される、提供することと；
前記溶媒を前記対象側から前記半透過性膜を通して輸送させて、前記半透過性膜の前記駆動側において希釈駆動溶液を生成することと；
前記希釈された駆動溶液を加熱して相分離を開始し、駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む二相流出物流を生成することと；
前記駆動化合物を前記希釈された駆動溶液において凝集させて、凝集された駆動化合物の液相及び溶媒の液相を含む凝集された二相流出物流を生成することと；
前記凝集された駆動化合物を前記希釈された駆動溶液から分離して、残存駆動化合物及び溶媒を含む溶媒リッチ流、ならびに凝集された駆動化合物及び溶媒を含む溶質リッチ流を生成することと；
前記溶媒リッチ流を冷却して、前記残存駆動化合物を含む冷却された単相溶媒リッチ流を生成することと；
前記残存駆動化合物を前記冷却された単相溶媒リッチ流から分離して、残存駆動化合物流及び精製された溶媒生成物流を生成することと
を含む、前記方法。
【請求項１７】
前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ−ブタン、２，３−エポキシ−ブタン、スチレンオキシド、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、オキセタン、ジオキシラン、トリオキサン、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルからなる群から選択される１つ以上のエポキシドモノマーを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記駆動化合物が３つ以上の分枝を有し、各分枝が、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、レゾルシノール、及び４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノールからなる群から選択される１つ以上ジオールモノマーを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記駆動化合物が、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの分枝状ランダムオリゴマーまたはコポリマーである、請求項１６に記載の方法。
【国際調査報告】
2019529077.tif 000023
2019529077.tif 000024
2019529077.tif 000025